本实用新型专利技术提供一种具有通用性模块化矿用机车用变频器，涉及交流变频调速器领域。本实用新型专利技术通过将变频器单元和操作器单元进行分离设置，能对接不同的外部信号；同时利用模块化的加工工艺在保证变频器正常工作的同时，尽可能减小安装空间，以适应更多的应用场合；输入端子以多芯电缆方式接入变频器主控板，然后通过光耦和电容进行光电隔离和滤波，总共预留的数字输入信号通道为3*12＝36路，能够满足绝大部分用户的需求。在硬件电路不变的情况下，增加3个跳线实现需求细分，通过不同的跳线接入，能进行8种模式切换，从而满足不同的变频器需求；此外，本实用新型专利技术还通过隔离盒进行装置的安装与保护，并通过散热器进行高效散热，兼顾实用性与安全性。兼顾实用性与安全性。兼顾实用性与安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种具有通用性模块化矿用机车用变频器
[0001]本技术涉及交流变频调速器领域，尤其涉及一种具有通用性模块化矿用机车用变频器。
技术介绍
[0002]矿用逆变器，是专门针对蓄电池/架线供电的矿用电机车，将直流电逆变器为三相变频交流并为三相鼠笼式异步牵引电机供电的设备，是一种能够完成从司机指令到电机车车速控制全过程的一个产品，逆变器采用大功率IGBT作逆变器部分的开关器件，采用DSP、单片机等微处理器控制。由于国内矿山众多，需求也不尽相同，有的机车要求运输货物吨位大，(如12t，20t，30t等)需要的电机牵引功率大，进而要求变频器的功率也大，有的机车需要的运输货物吨位较小(如7t 8t 10t等)，所需的变频器功率就小，有的矿山采用550V直流电网，有的机车又采用蓄电池供电，有的机车需要的输入电压在额定值的70％仍然能工作，有的矿车司机希望新换的操作器尽可能不要改变等等，总之对变频器的要求五花八门，给变频器制造方的设计增加了难度。
[0003]现有变频器无法满足不同需求，因此，有必要提供一种具有通用性模块化矿用机车用变频器来解决上述技术问题。
技术实现思路
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供的一种具有通用性模块化矿用机车用变频器，包括变频器单元和操作器单元。
[0005]具体的，所述变频器单元包括变频器主控板、变频器主电路、变频器驱动电路和外部设备；所述变频器主控板包括变频控制器核心、控制器外围电路和外部设备；所述变频控制器核心采用单片机作为核心芯片，并设置有数字输入模块、模拟量输入模块、PWM生成模块、数字输出模块、CAN/485通信模块和电源端子；所述控制器外围电路包括信号条例电路、电平转换电路、电源端子、通信功能电路、电气隔离电路和功率放大电路；所述外部设备包括控制电源板、显示面板、故障指示器、三相异步电机和PG转速反馈电机。
[0006]其中，所述核心芯片分别与数字输入模块、模拟量输入模块、PWM生成模块、数字输出模块、CAN/485通信模块电性连接；所述电源端子与控制电源板电性连接；所述显示面板与通信功能电路电性连接，所述通信功能电路与CAN/485通信模块电性连接；所述数字输出单元通过电平转换电路和/或功率放大电路与故障指示器电性连接；所述PWM生成模块与变频器主电路电性连接；所述三相异步电机的三相输入端分别接电流传感器，并与信号调理电路电性连接，所述变频器主电路通过电压传感器或电压检测电路与信号调理电路电性连接，所述信号调理电路与模拟量输入模块电性连接；所述三相异步电机和PG转速反馈电机转速同步，且PG转速反馈电机通过速度传感器与电平转换电路电性连接，所述电平转换电路与数字输入模块电性连接；所述数字输入模块还与操作器单元电性连接。
[0007]具体的，所述操作器单元包括输入信号端子和跳线，所述输入信号端子包括牵引/
制动方向信号输入端子、速度挡位信号端子和其他信号端子，并分别与电气隔离电路电性连接，所述电气隔离电路与数字输入模块电性连接；所述跳线设置有三根，并分别与数字输入模块电性连接。
[0008]作为更进一步的解决方案，所述变频器主电路采用三相逆变桥，包括三个单相支路、一个支撑电容Cd、直流电压正极输入端Ud+和直流电压负极输入端Ud
‑
；所述单相支路与支撑电容Cd呈并联关系，并分别接在直流电压正极输入端Ud+和直流电压负极输入端Ud
‑
之间；所述支撑电容Cd通过电压传感器或电压检测电路与信号调理电路电性连接；所述单相支路包括相电输出端，各相电输出端组成三相输出端，并与三相异步电机的三相输入端电性连接。
[0009]作为更进一步的解决方案，所述变频器驱动电路包括驱动板和门极板，并分别与各单相支路电性连接；所述单相支路通过IGBT进行设置。
[0010]作为更进一步的解决方案，所述电气隔离电路包括光耦和电容，并分别设置在输入信号端子和数字输入模块之间。
[0011]作为更进一步的解决方案，所述故障指示器包括故障指示灯、状态指示灯和开关指示灯；所述输入信号端子接入的信号包括输入过压信号、输入欠压信号、输出过流信号、IGBT短路信号、过温信号、牵引制动信号、方向信号和挡位信号。
[0012]、作为更进一步的解决方案，对所述变频器单元和操作器单元进行封装，封装通过防护罩进行，并在所述防护罩侧壁处开设有若干端子孔洞，各外部设备通过端子孔洞与内部的变频器单元或操作器单元电性连接。
[0013]作为更进一步的解决方案，所述防护罩下方还安装有散热器，所述散热器包括散热盒、散热风扇和风扇电源。
[0014]作为更进一步的解决方案，所述防护罩内部还设置有支撑电容绝缘板和支撑隔板，并对支撑电容Cd进行隔离设置。
[0015]与相关技术相比较，本技术提供的一种具有通用性模块化矿用机车用变频器具有如下有益效果：
[0016]本技术通过将变频器单元和操作器单元进行分离设置，从而能对接不同的外部信号；同时利用模块化的加工工艺在保证变频器正常工作的同时，尽可能减小安装空间，以适应更多的应用场合；输入端子以多芯电缆方式接入变频器主控板，然后通过光耦和电容进行光电隔离和滤波，总共预留的数字输入信号通道为3*12＝36路，能够满足绝大部分用户的需求。在硬件电路不变的情况下，增加3个跳线实现需求细分，通过不同的跳线接入，能进行8种模式切换，从而满足不同的变频器需求；此外，本技术还通过隔离盒进行装置的安装与保护，并通过散热器进行高效散热，兼顾实用性与安全性。
附图说明
[0017]图1为本技术实施例提供的一种具有通用性模块化矿用机车用变频器的模块结构图；
[0018]图2为本技术实施例提供的防护罩立体示意图；
[0019]图3为本技术实施例提供的内部结构示意图；
[0020]图4为本技术实施例提供的防护罩仰视示意图；
[0021]图5为本技术实施例提供的防护罩俯视示意图。
[0022]其中，附图标记号：1、防护罩；2、散热器；11、端子孔洞；21、散热盒；22、散热风扇；101、电流传感器；102、支撑电容；103、风扇电源；104、支撑电容绝缘板；105、变频器主控板；106、支撑隔板；107、控制电源板；108、输入信号端子；109、三相输入端；110、驱动板和门极板；111、IGBT。
具体实施方式
[0023]以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0024]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0025]另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有通用性模块化矿用机车用变频器，其特征在于，包括变频器单元和操作器单元；所述变频器单元包括变频器主控板(105)、变频器主电路、变频器驱动电路和外部设备；所述变频器主控板(105)包括变频控制器核心、控制器外围电路和外部设备；所述变频控制器核心采用单片机作为核心芯片，并设置有数字输入模块、模拟量输入模块、PWM生成模块、数字输出模块、CAN/485通信模块和电源端子；所述控制器外围电路包括信号条例电路、电平转换电路、电源端子、通信功能电路、电气隔离电路和功率放大电路；所述外部设备包括控制电源板(107)、显示面板、故障指示器、三相异步电机和PG转速反馈电机；其中，所述核心芯片分别与数字输入模块、模拟量输入模块、PWM生成模块、数字输出模块、CAN/485通信模块电性连接；所述电源端子与控制电源板(107)电性连接；所述显示面板与通信功能电路电性连接，所述通信功能电路与CAN/485通信模块电性连接；所述数字输出单元通过电平转换电路和/或功率放大电路与故障指示器电性连接；所述PWM生成模块与变频器主电路电性连接；所述三相异步电机的三相输入端(109)分别接电流传感器(101)，并与信号调理电路电性连接，所述变频器主电路通过电压传感器或电压检测电路与信号调理电路电性连接，所述信号调理电路与模拟量输入模块电性连接；所述三相异步电机和PG转速反馈电机转速同步，且PG转速反馈电机通过速度传感器与电平转换电路电性连接，所述电平转换电路与数字输入模块电性连接；所述数字输入模块还与操作器单元电性连接；所述操作器单元包括输入信号端子(108)和跳线，所述输入信号端子(108)包括牵引/制动方向信号输入端子和速度挡位信号端子，并分别与电气隔离电路电性连接，所述电气隔离电路与数字输入模块电性连接；所述跳线设置有三根，并分别与数字输入模块电性连接。2.根据权利要求1所述的一种具有通用性模块化矿用机车用变频器，其特征在于，所述变频器主电路采用三相逆变桥，包括三个单相支路、一个支撑电容Cd(102)...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆可，王远波，
申请(专利权)人：成都茂源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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